教授 / 博士生导师
研究方向:半导体光电子学
办公电话:39943409
电子邮件:zhuhai5@mail.sysu.edu.cn

主要经历: 

2021.02-至今         中山大学物理学院          教授

2014.08-2021.01    中山大学物理学院          副教授

2013.09-2014.07    新加坡南洋理工大学      Research Fellow

2011.08-2013.08    香港理工大学                Postdoc Research Fellow

2006.09-2011.07    中国科学院长春光学精密机械与物理研究所      博士

学科方向: 

学科方向: 凝聚态物理、光学

招生情况:在凝聚态物理、光学方向,每年拟招收博士生1名、硕士生2名

主要课程: 固体物理,光电子技术,高等半导体物理

研究方向:宽禁带半导体光电器件物理

(1) 强耦合激子-微腔量子电动力学

(2) GaN基半导体VCSEL激光芯片

(3) 金刚石半导体深紫外光电器件

(4) 宽禁带半导体功率电子器件

(5) 超快激光泵浦-探测光谱技术

主要成果:

     专注于第三代宽禁带半导体光电器件、新型微腔polariton激光、GaN基VCSEL激光器、超宽禁带半导体功率电子器件与探测芯片研究。以第一作者/通讯作者在Advanced Materials, Laser & Photonics Reviews, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Nanoscale, ACS Photonics, Applied Physics Letters等权威期刊发表SCI论文30篇,合作论文18篇,IF>10.08篇,H因子20,论文被SCI引用1000余次。先后获得2项吉林省科学技术一等奖、中国科学院院长奖。https://scholar.google.com.hk/citations?user=hUCinmEAAAAJ&hl=zh-CN&oi=ao

利用第三代宽禁带半导体高激子束缚能、大振子强度优点,成功实现了室温下微腔polariton玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)激光,填补了国内在第三代半导体polariton BEC凝聚激光的研究空白。在国际上首次实现高达7光子吸收的上转换紫外激光,并提出光场辅助量子隧穿跃迁模型,完善了传统的多光子上转换发光模型。利用碰撞离化实现了低阈值电注入随机激光,在异质pn结中获得了阈值仅为0.8mA的受激发射。采用梯度势垒层来提高异质结电子注入效率,在国际上首次报道了立方相MgZnO 276 nm的深紫外电注入发光。采用环型微腔成功实现发光碳量子点的受激发射,在超高Q值瓶型微腔中获得稀土纳米晶3光子吸收上转换激光。利用Be-N共掺技术成功实现ZnO的高效p型掺杂及p-i-n同质结激子型紫外LED。

承担课题: 

[1] 国家基金委区域创新联合重点项目.氧化镓基调制掺杂高迁移率顶栅晶体管与集成研究.[2023-2026]. 主持、在研
[2] 国家科技委173基础加强计划项目, xxxxxx氧化镓探测器, [2023-2024]. 主持、在研

[3] 国家自然科学基金面上项目. 超表面微腔激子极化激元涡旋激光研究. [2020-2023].主持、在研.

[4] 国家自然科学基金面上项目. 多光子吸收上转换激光研究. [2020-2023].参与/合作、在研.

[5] 广州市科技计划项目. 超表面垂直结构微腔极化激元的自发相干激光研究. [2020-2022].主持、结题.

[6] 广东省自然科学基金杰出青年项目, 基于高质量单晶ZnO紫外半导体激光器研制.[2016-2020]. 主持、结题.

[7] 中山大学三大建设GF培育项目. 高功率ZnO异质结半导体***. [2018-2019]. 主持、结题.

[8] 国家自然科学基金青年项目. ZnO基电注入激子-微腔激光器研究.[2016-2018].主持、结题.

[9] 中山大学青年教师重点培育项目. 多光子泵浦低维量子结构上转换激光研究.[2017-2018].主持、结题.

[10] 广州市科技计划项目(重点项目).  ZnO基高效紫外半导体激光器研究.[2017-2020]. 参与/学术骨干、结题

[11] 国家自然科学基金重大研究计划集成项目.  大尺寸氧化锌及宽禁带半导体单晶制备与发光器件. [2019-2021]. 参与/学术骨干、结题.

荣誉获奖: 

◆ 2020年 芙兰优秀教师励教奖

◆ 2016年  广东省自然科学基金杰出青年

◆ 2015年  吉林省自然科学技术 一等奖  排名第6

◆ 2012年  吉林省科学技术奖   一等奖   排名第4

◆ 2011年  吉林省自然科学学术成果奖   二等奖   排名第2

◆ 2011年 中国科学院院长奖

◆ 2011年 中国科学院优秀毕业生奖

主要兼职: 

美国光学学会OSA会员,物理学报、Chinese Physics Letter青年编委、《材料研究与应用》青年主任编委。Advanced Materials, ACS Nano, Applied Physics Letters,Semiconductor Science and Technology等期刊审稿人.

代表论著: 

[23] Zhiyang Chen, Huying Zheng, Hai Zhu,* Ziying Tang, Yaqi Wang, Haiyuan Wei,Shichen Su, Yan Shen, and Chongxin Shan. "Robust Polariton Bose–Einstein Condensation Laser via a Strong Coupling Microcavity" Laser & Photonics Reviews, 2000273, 2020.

[22] Ying Huang, Hai Zhu,* Huying Zheng, Ziying Tang, Jianwen Dong, Shichen Su, Yan Shen, Xuchun Gui, Shaozhi Deng, Zikang Tang. "The Five-Photon Absorption Upconversion Lasing from on-Chip Whisper-gallery ModeNanoscale12, 6130-6136, 2020.

[21] Yunfeng Liang, Hai Zhu,* Huying Zheng, Ziying Tang, Yaqi Wang, Haiyuan Wei, Ruijiang Hong,* Xuchun Gui and Yan Shen. "Competition of Whispering Gallery Lasing Modes in Microwire with Hexagonal Cavity", J. Phys. D: Appl. Phys. 2020.

[20]  Zhiyang Chen, Huying Zheng, Hai Zhu,* Ying Huang, Ziying Tang, Yaqi Wang, Haiyuan Wei, Xianghu Wang, Yan Shen, and Xuchun Gui. "Dispersion mapping of a whispering gallery mode robust polariton at room temperatureOSA Continuum, 3(8), 2053-2061, 2020.

[19] Huying Zheng, Zhiyang Chen, Hai Zhu,* Ziying Tang, Yaqi Wang, Haiyuan Wei, Chongxin Shan, "Dispersion of Exciton-polariton based on ZnO/MgZnO Quantum Wells at Room-temperatureChinese Physics B2020.

[18] Jinyu Li, Hai Zhu,* Zhiyang Chen, Ying Huang, Huying Zheng, Ziying Tang, Xuchun Gui, Shuangpeng Wang, Zikang Tang, Peinan Ni, and Patrice Genevet. "Enhanced Second-Harmonic Generation in a Single Microwire Based on Localized Surface Plasmon". Phys. Status Solidi B, 1900075, 2019.

[17] Hai Zhu,* An Q. Chen, Y. Y. Wu, W. F. Zhang, S. C.. Su, X. Ji, P. T. Jing, S. F. Yu, C. X. Shan and F. Huang."Seven-photon Excited Upconversion Lasing at Room-temperature" Advanced Optical Materials. 6, 1800518, 2018.

[16] Zhiyang Chen, Guanlin Lou, Hai Zhu,* A. Q. Chen, Y. Y. Wu, Y. H. Ren, J. Y. Li, Y. F. Liang, X. C. Gui, and Z. K. Tang."Enhancement of Two-photon Absorption Photoresponse based on Whispering Gallery Mode" Nanoscale.10, 14047, 2018.

[15] Anqi Chen#, Hai Zhu#,* Yanyan Wu, Decheng Yang, Jinyu Li, Siufung Yu, Zhiyang Chen, Yuhao Ren, Xuchun Gui, Shuangpeng Wang and Zikang Tang."Low-threshold Whispering-gallery Mode Upconversion Lasing via Six-Photon Absorption Simultaneous" Advanced Optical Materials. 6,1800407, 2018.

[14] Yuhao Ren, Hai Zhu,* Yanyan Wu, Guanlin Lou, Yunfeng Liang, Shuti Li, Shichen Su, Xuchun Gui , Zhiren Qiu, and Zikang Tang."Ultraviolet Random Laser Based on a Single GaN MicrowireACS Photonics. 5, 2503, 2018.

[13] Yanyan Wu, Jinyu Li, Hai Zhu,* Yuhao Ren, Guanlin Lou, Zhiyang Chen, Xuchun Gui, and Zikang Tang.* "Enhanced random laser by metal surface-plasmon channel waveguide". Optics Express, 26, 17511-17518, 2018.

[12] G. L. Lou, Hai Zhu,* A. Q. Chen, Y. Y. Wu, Z. Y. Chen, Y. H. Ren, Y. F. Liang, J. Y. Li, X. C. Gui, D. Y. Zhong, Z. R. Qiu and Z. K. Tang. "Single and Two-photon Absorption Single-microbelt PhotodetectorJ. Phys. D: Appl. Phys. 51, 19LT01, 2018.

[11] Yan, S .S; Su, S C; Chen, Anqi; Wu, Yanyan; Zhu, Hai;* Wang, S.P.. "Flexible Ultrahigh Q-factor Bottle-like Microcavity LaserJ. Phys. D: Appl. Phys.  (2018).

[10] A. Q. Chen, H. Zhu,* Y. Y. Wu, G. L. Lou, Y. F. Liang, J. Y. Li, Z. Y. Chen, Y. H. Ren, X. C. Gui, S. P. Wang and Z. K. Tang*.  "Electrically Driven Single Microwire-based Heterojuction Light-emitting DevicesACS Photonics. 4, 1286, (2017)

[9]  Y . Y. Wu,  Y. H. Ren,  A. Q. Chen,  Z. Y. Chen,  Y. F. Liang,  J. Y. Li, G. L. Lou, H. Zhu,* X. C. Gui, S. P. Wang and Z. K. Tang*. "One-dimension Random Laser based on Artificial High-index Contrast Scatterers''  Nanoscale. 9, 6959, (2017)

[8] A. Q. Chen, H. Zhu,* Y. Y. Wu, M. M. Chen, Y. Zhu, X. C. Gui, and Z. K. Tang*. “Beryllium-Assisted p-Type Doping for ZnO Homojunction Light-Emitting Devices''  Advanced Functional Materials. 10. 1002, (2016)

[7] Hai Zhu*, A. Q. Chen, Y. Y. Wu, X. Ji, Y. T. He, Z. R. Qiu, Z. K. Tang and S. F. Yu. “Low-Threshold GaN thin-film random laser through the weak scattering feedback” J. Phys. D: Appl. Phys. 50, 045107, 2017.

[6] S. S. Yan, A. Q. Chen,  Y. Y. Wu,  H. Zhu,  X. H. Wang,  C. C. Ling and   S. C. Su*.  “Photoluminescence and Lasing Characteristics of Single Nonpolar GaN Microwires” RSC Advances, 2017, 7, 21541-21546.

[5] H. Zhu, X. Chen, L. M. Jin, Q. J. Wang, F. Wang, and S. F. Yu*.  “Amplified spontaneous emission and lasing from lanthanide-doped up-conversion nanocrystals”  ACS Nano 38, 152 (2013).

[4] H. Zhu,W. F. Zhang, and S. F. Yu*.  “Realization of lasing emission from graphene quantum dots using titanium dioxide nanoparticles as light scatterers”  Nanoscale 5, 1797 (2013).

[3] W. F. Zhang, H. Zhu,* S. F. Yu, and H. Y. Yang. Observation of Lasing Emission from Carbon Nanodots in Organic Solvents” Advanced Materials 24, 2263 (2012).

[2] H. Zhu, C. X. Shan*, J. Y. Zhang, B. H. Li, D. X. Zhao, Z. Z. Zhang, B. Yao, D. Z. Shen, X. W. Fan, Z. K. Tang, and K. L. Choy. “Low-Threshold Electrically Pumped Random Lasers in ZnO” Advanced Materials 22, 1877 (2010)

[1] H. Zhu, C. X. Shan*, B. Yao, B. H. Li, J. Y. Zhang, Z. Z. Zhang, D. X. Zhao, D. Z. Shen, X..W. Fan, Y. M. Lu, and Z. K. Tang. “Ultralow-Threshold Laser Realized in Zinc Oxide” Advanced Materials 21, 1613 (2009).